[发明专利]底水蒸汽驱开采油气的参数确定方法及工艺流程

说明书

底水蒸汽驱开采油气的参数确定方法及工艺流程，适用所有含底水油气藏油气开采，本方法根据底水蒸汽驱动力特征、孔隙排空体积平衡法、能耗最低原则及地层水沸点温度压力对应关系，设计生产井及加热水平井部署参数，确定油气生产过程中各参数设定的依据、标准；工艺流程包含以下七个步骤：生产井部署；加热水平井部署；底水蒸汽驱模式的确定；油气藏底水层预热及参数标准；汽驱生产阶段参数标准及调控方法；汽驱结束标准及降压生产结束标准。在对比数模条件下，未优化加热水平井垂深及加热半径，结果显示，油藏采出程度可达81~86%，能耗66.6~83.7×10⁵kJ/t，吨油电费成本950~1194元/吨，相当于21~27美元/桶，考虑电加热器节能设计，电费成本可降到633~796元/吨，即15.8~18美元/桶。

技术领域

本方法适用于石油与天然气工业行业中所有含边底水油气藏的油气开采。

背景技术

CN201911298237.1专利申请公开了一种以油气藏底水资源开采油气的新方法，即对任意一个含边底水层的油气藏，根据油气藏地质特征、储层原始地层压力和破裂压力及水沸点温度与压力对应关系预测曲线，在一定压力范围内持续加热油气藏边底水层的上部，在地层原油可动及生产压差作用条件下，通过控压、稳压方式使地层水直接进入沸腾状态并持续产生底水蒸汽，将油气藏底水资源转化为整体向上推动能量，在油水界面处形成以底水蒸汽驱、底水热水驱为主的面积驱动力，及贯穿整个油气藏及油气生产过程的以储层热膨胀弹性压力为主的综合开采油气驱动能量，同时弥补油气藏内地层能量亏空，其宗旨是寻求疏导、利用而非预防截堵天然地层水资源的方法，将边底水侵入油层有害生产的一面转变为有利生产的一面，由此进一步提高各类油气藏储量动用程度和采出程度。

该方法针对各类油气藏，包含热采油气藏，设计多种底水蒸汽驱温度压力调控方法，但没有进一步公开该方法涉及的关键参数的调控依据和调控标准。对电加热油气藏底水层方法来说，每一个关键参数的细微调整，都意味着将有巨额的经济收益或者损失的发生，毕竟加热的对象是数十米甚至上百米厚的油气藏。

王义刚，等《水平井电加热油藏地层水热采方法可行性分析》，2018.02，非常规油气，Vol.5 No.1公开了稠油油藏集中热采方法，在热采油藏升温降黏、重力泄油采油机理核心思想指导下，通过电加热底水层，对油藏集中进行了充分的预热，预热结束时，油藏底部温度高达625℃，电加热水平井间的油藏顶部温度达150℃，采收率高达53.8%。显然，这种热采方法是有效的，能够解决常规热采方法热量注不进地层原油采不出等诸多问题。但该方法加热局限于油藏预热过程，对油藏，除压力不要超过储层破裂压力条件外，没有过多的限制性条件参考，在采油过程没有也不需要继续加热，生产中出现的底水蒸汽驱来源于高温油层对锥/脊进底水汽化作用，当高温油层温度低于对应压力下的水沸腾温度时，蒸汽便不再形成，即没有形成CN201911298236.1方法中所述的由底水沸腾直接产生的持久的底水蒸汽驱，因此，没有可借鉴的底水蒸汽驱关键参数调控方法。

常规热采方法中，SAGD方法与底水蒸汽驱有类似的地方，持续注入蒸汽，不同点是，SAGD方法，对储层参数、原油性质有严格的要求，针对的地层原油待预热，同时，原油依赖重力泄油方式采油，注采井只能在油层底部近距离排列，所注蒸汽也没有驱油的概念。与此相应的底水蒸汽驱热采方法，在前期油层充分预热条件下，底水蒸汽在采油过程中起驱油作用，因此，其布井方法、原则、标准都会与SAGD采油方法不同。

发明内容

底水蒸汽驱采油气方法，蒸汽动力方向自下而上，动力强度，即蒸汽占孔隙饱和度大小，取决于底水进入沸点温度后加热井的加热功率、油层温度、及蒸汽的液化及随油气采出程度。从另一角度讲，即要求油气采出后排空孔隙体积，与蒸汽有效体积一致，则地层能量平衡，为无水采油气时间；否则，如果小于底水生成的蒸汽体积，则蒸汽产生速度大于产油速度，发生汽窜；反之，地层能量亏空，底水上窜，出现水侵直至生产井水淹停产。